測量士補 写真測量 問11出典: 令和6年度 問20

UAV（無人航空機）を用いた測量の特性に関する問題です。正答（間違っているもの）は 5 です。

5 が誤り：UAV レーザー測量において，対地高度が高くなると計測点間隔は大きくなります（小さくなるは逆）。スキャナのスキャン速度・回転角速度が一定の場合，高度が上がるほど 1 パルス当たりの地上照射間隔が広がります。「高度が高いほど計測点間隔が小さくなる」は誤りです。

1〜4 は正しい記述です。特に 4 の「作業規程の条件を満たした市販カメラの使用可」は実務上重要な規定です。

【UAV 測量の法規・技術・品質に関する整理】

5 が誤りの根拠（UAV レーザー測量の計測点間隔と対地高度）

UAV レーザースキャナ（LiDAR）の計測点間隔（地上投影）：

点間隔 Δd ≒ H × ω / v_scan

（H：対地高度，ω：スキャン角速度，v_scan：スキャン速度）

H が増大 → Δd が増大（計測点間隔が大きくなる）。

別の見方：レーザーパルスの発射角θが同じなら，地上での照射位置は H × tanθ で決まるため，高度が高いほど同じ角度差でも地上での間隔が広がる。

→「対地高度が高くなると計測点間隔は小さくなる」は誤り。正しくは「大きくなる」。

点密度（点/m²）との関係：

点密度 ∝ 1/H²（高度が2倍→点密度が1/4になる）

高度が高いほど点が粗くなる → 欠測率が増加・精度が低下するリスク。

1 が正しい理由（UAV の法的規制）

航空法（第 132 条以降）によりドローン（無人航空機）の飛行には種々の規制：

• 空港周辺・人口集中地区・150m 以上の高度：国土交通大臣の許可
• 夜間飛行・目視外飛行・人・物件から 30m 以内の飛行：承認
• 令和 4 年（2022 年）改正：機体登録義務化・最大離陸重量 100g 以上が対象
• 地方条例・飛行禁止区域（防衛施設・原子力施設等）も遵守必須

2 が正しい理由（UAV 写真測量での点群生成）

UAV で複数方向から撮影した空中写真を，SfM（Structure from Motion）・MVS（Multi-View Stereo）処理することで三次元点群データ（および DSM・オルソ画像）を生成可能。

3 が正しい理由（自然物を標定点・対空標識として活用）

色調差が明瞭で測定可能な既存構造物（マンホール蓋・交差点の白線・建物コーナー等）を対空標識として活用できる（公共測量作業規程準則 UAV 写真測量編）。ただし，位置精度・判読性の要件を満たすことが条件。

4 が正しい理由（市販デジタルカメラの使用可）

公共測量作業規程準則では，「UAV 写真測量に使用する機器は，当該測量に適用する作業規程等の規定に定める条件を満たすもの」であれば市販品でよい。焦点距離・センサーサイズ・GSD 要件を満たせば使用可能。

【UAV 測量の技術動向と精度管理の深層理解】

UAV LiDAR の計測点間隔設計（定量）

典型的な UAV LiDAR（例：Velodyne VLP-16）の場合：

• スキャン回転速度: 10 Hz（1 秒で 10 回転）
• 水平解像度（点間隔角度）: 0.1°〜0.4°（設定可変）
• 対地高度 H = 50 m，角度解像度 0.2° の場合：

水平点間隔 = 2 × H × tan(0.1°) = 2 × 50 × 0.00175 = 0.175 m

• H = 100 m の場合：水平点間隔 = 0.35 m（2 倍に増大）

これより「高度が高いほど計測点間隔が大きくなる」が定量的に確認できる。

UAV 写真測量（SfM）の精度管理

誤差要因：

① IMU/GNSS 精度（RTK-GNSS 使用で位置精度 ±数 cm → 地上基準点（GCP）削減可能）

② キャリブレーション精度（レンズ歪み係数 k1, k2 の推定精度）

③ 重複率（前後 80%/側方 60% 以上が SfM の標準）

④ 飛行高度の安定性（気流・気温変化による高度変動）

地上基準点（GCP）の配置設計：

• 最少 GCP 数: 4 点（3D 変換の最小要件）
• 推奨: 飛行範囲に均等配置 + 独立チェックポイント

ネットワーク RTK と GNSS の活用

直接外部標定（Direct Georeferencing）：RTK-GNSS + IMU 搭載 UAV で GCP なしに座標を直接取得。精度：水平 ±2〜5 cm，垂直 ±5〜10 cm（公開ネットワーク RTK 使用時）。GCP を省略できるため，アクセス困難な場所での測量効率が大幅向上。

測量士試験への接続

測量士試験では，SfM の原理（特徴点検出・マッチング・バンドル調整），UAV LiDAR の回転翼型と固定翼型の用途差，重複率と SfM 精度の定量関係（基高比の概念），人工衛星画像（SAR・光学）との組み合わせ（データフュージョン）など，より高度な技術論点が問われる。また，令和 4 年以降の航空法改正（レベル 4 飛行：目視外・補助者なし）の実務的影響も重要知識となっている。